Номер 1-74, страница 15 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-74. Приведите примеры соединений элементов с кислородом, в которых эти элементы имеют валентность:

а) II, IV, VI;

б) I, III, V.

Для решения этой задачи необходимо использовать понятие валентности и правила составления формул бинарных соединений (состоящих из двух элементов), в данном случае — оксидов. Валентность — это условная величина, характеризующая способность атома химического элемента образовывать определенное число химических связей. В оксидах валентность кислорода ($O$) практически всегда равна II.

Формула оксида для элемента (обозначим его как Э) с известной валентностью ($x$) составляется по следующему правилу: произведение валентности элемента на число его атомов ($n$) в молекуле должно быть равно произведению валентности кислорода на число его атомов ($m$). Это можно записать в виде уравнения: $x \cdot n = II \cdot m$. Индексы $n$ и $m$ в итоговой формуле $Э_nO_m$ являются наименьшими целыми числами, которые удовлетворяют этому равенству (соответствуют наименьшему общему кратному валентностей).

Приведем примеры оксидов, в которых элементы проявляют четные валентности II, IV и VI.

Для элемента с валентностью II уравнение валентного баланса выглядит как $II \cdot n = II \cdot m$. Наименьшие целые числа, удовлетворяющие этому равенству, — $n=1$ и $m=1$. Следовательно, общая формула такого оксида — $ЭO$. Примерами могут служить оксиды многих металлов II группы главной подгруппы (щелочноземельных) или побочных подгрупп. Например: оксид кальция $CaO$, оксид магния $MgO$, оксид цинка $ZnO$.

Для элемента с валентностью IV уравнение имеет вид $IV \cdot n = II \cdot m$, что можно упростить до $2 \cdot n = m$. Наименьшие целые числа для этого соотношения — $n=1$ и $m=2$. Таким образом, общая формула оксида — $ЭO_2$. Примеры включают оксиды неметаллов IV и VI групп или некоторых металлов: оксид углерода(IV) $CO_2$ (углекислый газ), оксид кремния(IV) $SiO_2$, оксид серы(IV) $SO_2$ (сернистый газ).

Для элемента с валентностью VI уравнение валентного баланса — $VI \cdot n = II \cdot m$, или $3 \cdot n = m$. Наименьшие целые числа — $n=1$ и $m=3$. Общая формула оксида — $ЭO_3$. Элементы VI группы, такие как сера, образуют такие оксиды. Также такую валентность могут проявлять некоторые переходные металлы. Примеры: оксид серы(VI) $SO_3$, оксид хрома(VI) $CrO_3$.

Ответ: Примеры соединений с кислородом, в которых элементы имеют валентность II, IV и VI соответственно: $CaO$ (оксид кальция), $CO_2$ (оксид углерода(IV)), $SO_3$ (оксид серы(VI)).

Приведем примеры оксидов, в которых элементы проявляют нечетные валентности I, III и V.

Для элемента с валентностью I уравнение выглядит как $I \cdot n = II \cdot m$. Наименьшие целые числа, удовлетворяющие этому равенству, — $n=2$ и $m=1$. Общая формула оксида — $Э_2O$. Примерами служат оксиды щелочных металлов (I группа, главная подгруппа) или одновалентной меди: оксид натрия $Na_2O$, оксид лития $Li_2O$, оксид меди(I) $Cu_2O$.

Для элемента с валентностью III уравнение имеет вид $III \cdot n = II \cdot m$. Наименьшее общее кратное для валентностей III и II равно VI. Отсюда находим наименьшие целые индексы: $n = VI / III = 2$ и $m = VI / II = 3$. Общая формула оксида — $Э_2O_3$. Примеры: оксид алюминия $Al_2O_3$, оксид железа(III) $Fe_2O_3$, оксид азота(III) $N_2O_3$.

Для элемента с валентностью V уравнение валентного баланса — $V \cdot n = II \cdot m$. Наименьшее общее кратное для V и II равно X. Отсюда $n = X / V = 2$ и $m = X / II = 5$. Общая формула оксида — $Э_2O_5$. Такую валентность проявляют элементы V группы. Примеры: оксид фосфора(V) $P_2O_5$, оксид азота(V) $N_2O_5$, оксид ванадия(V) $V_2O_5$.

Ответ: Примеры соединений с кислородом, в которых элементы имеют валентность I, III и V соответственно: $Na_2O$ (оксид натрия), $Al_2O_3$ (оксид алюминия), $P_2O_5$ (оксид фосфора(V)).